Решение:
Задача на определение части погруженного тела в жидкость. Для плавающего тела вес тела равен весу вытесненной жидкости (закон Архимеда).
- Дано:
- \( \rho_{пробк} = 0,25 \) г/см³ — плотность пробки
- \( \rho_{вод} = 1 \) г/см³ — плотность воды (пресной)
- Найти: Какая часть бруска погружена в воду?
- Решение:
- Так как тело плавает, то сила тяжести тела равна силе Архимеда: \( F_{тяж} = F_{арх} \)
- \( m_{бруска} · g = \rho_{вод} · V_{погр} · g \)
- \( m_{бруска} = \rho_{вод} · V_{погр} \)
- Плотность — это масса, делённая на объём: \( \rho = \frac{m}{V} \), значит, масса \( m = \rho · V \).
- \( \rho_{пробк} · V_{бруска} = \rho_{вод} · V_{погр} \)
- Выразим отношение погруженного объёма к полному объёму бруска:
- \( \frac{V_{погр}}{V_{бруска}} = \frac{\rho_{пробк}}{\rho_{вод}} \)
- Подставим значения:
- \( \frac{V_{погр}}{V_{бруска}} = \frac{0,25 \text{ г/см}³}{1 \text{ г/см}³} = 0,25 \)
- Значит, 0,25 (или 1/4) часть бруска погружена в воду.
Ответ: 0,25 или 1/4 часть бруска погружена в воду.